34. Приготування промивальних рідин

Промивальні рідини можна готувати безпосередньо на буровій або централізовано на глино заводі.

Для приготування промивальної рідини із порошкоподібних матеріалів використовують спеціальний блок обладнання. Такий блок включає два суцільнометалевих бункери об’ємом від 20 м³ до 50 м³ кожний, розвантажувальний пневматичний пристій, гумовотканинні гофровані рукави, повітряні фільтри, гідравлічний ежекторний змішувач і ємність, а іноді гідравлічний або ультразвуковий диспергатор.

Для приготування промивальної рідини насосом подають дисперсійне середовище (наприклад, воду) в ежекторний гідрозмішувач через штуцер. Оскільки рідке середовище витікає із штуцера з великою швидкістю, то в камері змішувача виникає вакуум. Під дією вакууму порошкоподібний матеріал з бункера по рукаву поступає в камеру змішувача, де змішується з рідиною, і по зливній трубі направляється в ємність (порошок можна подавати і через лійку). Для рівномірного розподілу компонентів промивальної рідини по всьому об’єму в ємності встановлені механічні лопатеві перемішувачі, які приводяться в дію з допомогою електродвигунів.

Для приготування промивальних рідин з порошкоподібних глин використовують ежекторні мішалки типу ГДМ-1. Така мішалка складається із заглибини для завантаження порошку, камери змішування з соплом, ємності і зварної рами, на якій змонтовані всі елементи. До камери змішування насосом через сопло подається вода (або промивальна рідина, густину якої треба збільшити) під тиском (2-3) МПа. Порошок змішується з рідиною, а утворювана пульпа надходить в ємність. При вході в ємність потік пульпи вдаряється в спеціальний башмак, і відбувається диспергування твердих частинок.

35. Очищення промивальних рідин

Промивальну рідину необхідно очищати від вибуреної породи, абразивних частинок, що містяться у вихідному матеріалі, а деколи і від надлишкової твердої фази.

Очищення промивальної рідини проводиться двома способами: гідравлічним і примусовим.

Гідравлічний спосіб очищення оснований на природному осіданні уламків вибуреної породи під дією сили тяжіння. При цьому способі рідина самостійно звільняється від уламків вибуреної породи, протікаючи по жолобній системі. Однак жолобна система не забезпечує достатнього ступеня очищення промивальної рідини.

При примусовому способі промивальна рідина очищається за допомогою спеціальних механізмів. Механізми, що застосовуються для очистки, за принципом дії поділяються на пристрої, в яких:

а) уламки вибуреної породи відділяються під дією сили тяжіння (вібраційні сита, сепаратори);

б) уламки вибуреної породи відділяються під дією відцентрової сили (гідроциклони, центрифуги).

Основним механізмом в очисній системі для видалення з промивальної рідини великих фракцій частинок вибуреної породи є вібраційне сито. Найпростіше вібраційне сито являє собою металеву раму, встановлену за допомогою амортизаторів на міцній основі під певним кутом до горизонту. На рамі змонтоване решето з прогумованою поверхнею і натягнутою зверху сіткою з нержавіючого стального дроту, часто із спеціальним проти абразивним покриттям.

Гідроциклон складається з вертикального циліндра з тангенціальним увідним патрубком, конуса, зливної труби і регулювального пристрою з насадкою. Під дією відцентрованої сили рідина розшаровується: найважчі частинки відкидаються до периферії, а найлегші концентруються ближче до центра, в середніх ділянках поперечного перерізу гідроциклону.

Для вилучення частинок, більших 40 мкм, використовують батарею гідроциклонів діаметром 150 мм і більше, в якій паралельно працюють декілька гідроциклонів. Умовно батарею гідроциклонів діаметром не менше 150 мм називають пісковідділювачем. Для вилучення твердих частинок розміром від 25 мкм до 40 мкм використовують гідроциклони діаметром меншим, ніж 100 мм, батарею яких називають муловідділювачем.

Для очищення необважнених промивальних рідин застосовується триступенева система очищення: грубе очищення проводиться на віброситі, тонке очищення на піско- і муловідділювачах . При цій системі з промивальної рідини вилучається до (80-90) % частинок розбурених порід, а деколи і більше.

Технологія очищення необважненого бурового розчину за триступеневою системою це ряд послідовних операцій. Буровий розчин зі шламом після виходу із свердловини піддається на першому ступені грубому очищенню на віброситі і збирається в ємності. Із ємності відцентровим насосом розчин подається в батарею гідроциклонів пісковідділювача, де з розчину видаляються частинки піску. Очищений від піску розчин поступає через верхню зливну трубу в ємність, а пісок скидається у відвал. З ємності відцентровим насосом розчин подається для остаточного очищення в батарею гідроциклонів муловідділювача. Після відділення частинок мулу очищений розчин направляються в приймальну ємність бурових насосів, а мул скидається у відвал.

Якщо при бурінні існує небезпека інтенсивних газопроявлень, то в систему очищення включають газовий сепаратор або дегазатор, які призначені для видалення газу з промивальної рідини. Для видалення газу із розчину застосовують механічні, термічні, фізико-хімічні, відцентрово-вакуумні і вакуумні способи. У практиці буріння широко використовують вакуумні дегазатори. Такий дегазатор складається з двох однакових вертикальних дегазаційних камер. Кожна камера оснащена збірником дегазованої рідини, прийомним клапаном, зливним клапаном і поплавком регулятором рівня рідини. Поплавкові регулятори обох камер з’єднані із здвоєним клапаном-розрядником. Дегазаційні камери включаються в роботу поперемінно.